##前言
最近复习设计模式,花了不少时间,由于项目经验还比较少,虽然看得懂,能理解,但鉴于个人比较偏实践,不善于记忆,隔一段时间后,却很快就忘记了o(╯□╰)o,到真正自己说的时候也说不出来……与其看别人的总结,不如自己再根据别人的博客再思考整理一番,或许这样比反复看的效果会好些吧。下面是根据别人的博客和以下几点思考方式来重新整理的笔记:
1.这种模式怎么理解?(尽量简单易懂)
2.类图怎样画?(代码怎样写)
3.举个栗子?(使用场景)
4.使用这种模式有什么优缺点?(遵循什么原则)

##设计模式六大原则
1.开闭原则(Open Close Principle)
开闭原则就是说对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是:为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。

2.里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石,只有当衍生类可以替换掉基类,软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— From Baidu 百科

3.依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)
这个是开闭原则的基础,具体内容:真对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。

4.接口隔离原则(Interface Segregation Principle)
这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思,从这儿我们看出,其实设计模式就是一个软件的设计思想,从大型软件架构出发,为了升级和维护方便。所以上文中多次出现:降低依赖,降低耦合。

5.迪米特法则(最少知道原则)(Demeter Principle)
为什么叫最少知道原则,就是说:一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用,使得系统功能模块相对独立。

6.合成复用原则(Composite Reuse Principle)
原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承。

##模式分类
创建型:单例模式、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式;
结构型:代理模式、适配器模式、装饰器模式、桥接模式、组合模式、享元模式、外观模式;
行为型:观察者模式、模板方法模式、命令模式、状态模式、职责链模式、解释器模式 、中介者模式、访问者模式、策略模式、备忘录模式、迭代器模式;

##创建者模式

###1.单例模式(Singleton)
(1)理解:
保证一个类仅有一个实例,并提供一个获得该实例的方法(必须是静态方法,通常用getInstance命名)

(2)类图:

常使用的实现方法是这两种,懒汉单例模式和DCL单例模式可参考,单例设计模式的N中Java实现方法

(3)栗子:
android中有很多系统级别的全局变量,如时间,输入法,如InputMethodManager,账户,状态栏等,android中对这些都直接或者有些间接用到了单例模式。

(4)优缺点:
饿汉式:
优:线程安全,调用时反应速度快,在类加载的同时已经创建好了一个静态对象(创建的唯一对象);
缺:资源利用效率不高,可能该实例并不需要,但也被系统加载了,在一些场景下是无法使用的,比如,如果Single实例的创建依赖参数或配置文件,则在getInstance()之前必须调用某个方法来设置这些参数,但在设置之前,可能已经new了Single实例;static 内部类式:
优:线程安全,资源利用率高,不执行getInstance就不会被实例。
缺:第一次加载时反应不快。

总之,单例模式,省去了new操作符,降低了系统内存的使用频率,减轻GC压力;有些类如交易所的核心交易引擎,控制着交易流程,如果该类可以创建多个的话,系统容易乱,使用单例模式,才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

###2.简单工厂模式
(1)理解
建立一个工厂类,对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。

(2)类图

简单工厂模式.png

(3)栗子
出现了大量的产品需要创建,并且具有共同的接口时使用,但一般采用工厂方法模式。

(4)优缺点
优:简单粗暴
缺:如果传入的字符串有误,不能正确创建对象,而且代码比较臃肿,扩展性不强。

###3.工厂方法模式(Factory Method)
(1)理解

用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。工厂方式模式使一个类的实例化延迟到其子类。
(2)类图

工厂方法模式.png

(3)栗子
如,Java的ThreadFactory。希望工厂与产品的种类对客户端保持透明,给客户端提供一致的操作,另外一种是不同的工厂和产品可以提供客户端不同的服务或功能。

(4)优缺点
优:可派生多个产品,容易扩展性,遵循单一职责、依赖倒置
缺:类的创建依赖工厂类,也就是说,如果想要拓展程序,必须对工厂类进行修改,这违背了闭包原则,所以可以考虑使用抽象工厂模式。

###4.抽象工厂模式(Abstract Factory)

(1)理解
创建多个工厂类,一旦需要增加新的功能,直接增加新的工厂类就可以了,不需要修改之前的代码。

(2)类图
UML-AbstractFactory.png

(3)栗子
如Java的List接口,软件的换皮肤功能;需要一个接口可以提供一个产品族,且不必知道产品的具体种类

(4)优缺点
优:遵循单一职责、依赖倒置、开闭原则,当需要扩展一个功能时,只需做一个实现类,实现Sender接口,同时做一个工厂类,实现Provider接口,就OK了,无需去改动现成的代码。

注:
三种工厂模式的区别:
简单工厂:用来生产同一等级结构中的任意产品,对于增加新的产品,无能为力。
工厂方法:用来生产同一等级结构中的固定产品,支持增加任意产品。
抽象工厂:用来生产不同产品族(由不同产品组合成的一套产品)的全部产品,对于增加新的产品,无能为力;支持增加产品族。

参考:抽象工厂模式详解

5.建造者模式(Builder)

(1)理解
将一个复杂对象的构建和它的表示分离,使得同样的创建过程可以创建不同的表示。
工厂类模式提供的是创建单个类的模式,而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理,用来创建复合对象,所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性,其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的Test结合起来得到的。
(2)类图

UML-Builder.png

或许,《Effective Java》的例子更好,遇到多个构造参数时要考虑用构建器(Builder模式):

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class NutritionFacts {
private final int servingSize;
private final int servings;
private final int calories;
private final int fat;
private final int sodium;
private final int carbohydrate;
public static class Builder {
//对象的必选参数
private final int servingSize;
private final int servings;
//对象的可选参数的缺省值初始化
private int calories = 0;
private int fat = 0;
private int carbohydrate = 0;
private int sodium = 0;
//只用少数的必选参数作为构造器的函数参数
public Builder(int servingSize,int servings) {
this.servingSize = servingSize;
this.servings = servings;
}
public Builder calories(int val) {
calories = val;
return this;
}
public Builder fat(int val) {
fat = val;
return this;
}
public Builder carbohydrate(int val) {
carbohydrate = val;
return this;
}
public Builder sodium(int val) {
sodium = val;
return this;
}
public NutritionFacts build() {
return new NutritionFacts(this);
}
}
private NutritionFacts(Builder builder) {
servingSize = builder.servingSize;
servings = builder.servings;
calories = builder.calories;
fat = builder.fat;
sodium = builder.sodium;
carbohydrate = builder.carbohydrate;
}
}
//使用方式
public static void main(String[] args) {
NutritionFacts cocaCola = new NutritionFacts.Builder(240, 8).calories(100)
.sodium(35).carbohydrate(27).build();
System.out.println(cocaCola);
}

(3)栗子
android中大量的使用对话框组件,它的调用方法就是构建,拼接,表示。

Android-Builder.jpeg

Builder通过setTitle(),setMessage(),setIcon()等方法在create()中构造出一个AlertDialogInstance对象。
然后客户可以把把AlertDialogInstance对象show出去。

(4)优缺点
优:复用对象,避免不断new构造者增加开销;将很多功能集成到一个类里,创造出比较复杂的东西。

6.原型模式

(1)理解
用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

(2)类图

注:克隆操作分深拷贝和浅拷贝,浅拷贝说白了就是把原对象所有的值和引用直接赋给新对象。深拷贝则不仅把原对象的值赋给新对象,而且会把原对象的引用对象也重新创建一遍再赋给新对象。

(3)栗子
如Java的Cloneable接口。
使用场景:a.对象的创建非常复杂,可以使用原型模式快捷的创建对象。b.在运行过程中不知道对象的具体类型,可使用原型模式创建一个相同类型的对象,或者在运行过程中动态的获取到一个对象的状态。

(4)优缺点
缺:每个原型的子类都必须实现Cloneable接口,这个实现起来有时候比较困难。

详细:原型模式详解(clone方法源码的简单剖析)

参考:
1.Java之美[从菜鸟到高手演变]之设计模式-终点
2.Android设计模式系列-谦虚天下
3.设计模式系列-Tony Chen
4.设计模式详解-左潇龙
5.设计模式UML类图